ORIGINAL_ARTICLE
بررسی ویژگی های دینامیکی و سینماتیکی زمین لرزه 12 نوامبر 2017 سرپل ذهاب در استان کرمانشاه
زمینلرزه 12 نوامبر 2017 که در مرز شمالی عراق و غرب ایران (MW = 7.3) به وقوع پیوست، تنها زمینلرزهی دستگاهی است که با بزرگای بیش از 7 در ناحیه شمال غربی زون تراستی زاگرس (ZTZ) ثبت گردیده است. نزدیکترین شهر به کانون زمینلرزه، شهر ازگله با فاصله تقریبی 5 کیلومتر میباشد. همچنین عمق زمینلرزه حدود 11 کیلومتر گزارش شده است. این زمینلرزه موجب کشته شدن صدها نفر و مجروح شدن هزاران نفر گردیده و خسارات اقتصادی زیادی را در استان کرمانشاه به همراه داشته است. در این مطالعه با استفاده از اطلاعات لرزهای دورلرز ثبت شده در شبکه لرزهای جهانی (GDSN) ، گشتاور لرزهای این زمینلرزه با استفاده از روش کیلیس- بورک (1960) (Keilis-Borok) محاسبه و مقدار متوسط آن برابر 1.45E+27 دین- سانتیمتر تعیین گردیده است. با توجه به تابع زمانی چشمه و به دست آوردن اوج تابع زمان چشمه (δt1= 1.935) و گستره زمانی که بیشترین شکستگی طی آن ایجاد میشود (𝛿𝑡2= 3.225) و زمان شروع افت شکستگی بر روی سطح گسل (𝛿𝑡3= 1.612)، مدتزمان گسیختگی این زمینلرزه4.998 ثانیه تعیین گردیده است.
http://www.bese.ir/article_243550_102b1ef0552a2e8600ec6ffa4f5785e7.pdf
2020-12-21
1
14
گشتاور لرزه ای
مدت زمان گسیختگی
دورلرز
تابع زمانی چشمه
ناهید
خودی آغمیونی
khodi.nahid@gmail.com
1
پژوهشکده زلزله شناسی، پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
AUTHOR
مهرداد
مصطفی زاده
mehrdad@iiees.ac.ir
2
پژوهشکده زلزله شناسی، پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
1. Berberian, M. (1976) Contribution to the Seismo-tectonics of Iran (part II). Report No. 39, Geological Survey of Iran.
1
2. Nabavi, M.S. (1977) Aspects of Seismic Behavior of Iran, Especially the Zagros Area. Ph.D. Thesis, University London, London, 227p.
2
3. Stocklin, J. (1968a) Structural history and tectonics of Iran: a review. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 52, 1229-1258.
3
4. Berberian, M. (1995) Master blind thrust faults hidden under the Zagros folds: active basement tectonics and surface morphotectonics. Tectono-physics, 241, 193-224.
4
5. Aghanabati, S.A. (2005) Geological of Iran. Geological Survey of Iran, Ministry of Industries and Mines, Tehran, 45p. (In Persian).
5
6. Brune, J.N. (1971) Correction (to Brune, 1970). Journal of Geophys. Res., 76, 5002.
6
7. Aki, K. (1967) Scaling Law of Seismic Spectrum. Journal of Geophy. Res., 72(4).
7
8. Haskell, N. (1966) Total energy and energy spectral density of elastic wave radiation from propagating faults, 2, A statistical source model. Bull. Seism. Soc. Am., 56, 125-140.
8
9. Hanks, T.C. and Wyss, M. (1972) The use of body- wave spectra in the determination of seismic source parameters. Bull. Seism. Soc. Am., 62, 561-589.
9
10. Keilis-Borok, V.I. (1960) Investigation of the mechanism of earthquakes. Sov. Res. Geophys. (English Transl.) 4, 29.
10
11. McCaffery, R., Abers, G., and Zwick, P. (1991) 'Inversion of teleseismic body waves'. In: Digital Seismogram Analysis and Waveform Inversion (Ed. By W.H.K. Lee), IASPEI Software Library, 3, 81-166.
11
12. Langston, C.A. and Helmberger, D.V. (1975) A procedure for modeling shallow dislocation sources. Geophys. J. Roy. Astr. Soc., 42, 117-130.
12
13. Archuleta, R.J., Cranswick, E., Mueller, C., and Spudich (1982) Source Parameters of the 1980 Mammuth Lakes, California, Earthquake Sequence. Journal of Geophysical Risearch, 87, 4595-4607.
13
14. Chung, W.Y. and Kanamori, H. (1980) Variations of seismic source parameters and stress drops within a descending slab and its implications in plate mechanics. Phys. Earth Planet. Inter., 23, 134-159.
14
15. Husebye, E.S. and Mykkeltveit, S. (1980) Identifi-cation of Seismic Sources Earthquake or Underground Explosion. Proceeding of the NATO Advanced study Institute Held at Voksenasen, Oslo, Norway, 72-97.
15
ORIGINAL_ARTICLE
استخراج امواج ریلی زلزله های ایران با استفاده از سه مولفه شتاب نگاشت در حوزه زمان-فرکانس
امواج ریلی نسبت به سایر امواج، اثرات مخربتری بر روی سازههای ساخت بشر دارند. شناسایی و استخراج امواج ریلی از شتابنگاشتها در حوزه زمان- فرکانس از دقت بالایی برخوردار است. در تحقیق حاضر، از تبدیل موجک پیوسته و تبدیل استوکول برای انتقال سه مؤلفه شتابنگاشت هر ایستگاه زلزله به حوزه زمان- فرکانس و استخراج امواج ریلی استفاده شده است. با استفاده از مشخصات حرکت بیضوی، امواج ریلی از شتابنگاشتها در حوزه زمان- فرکانس قابل استخراج میباشند. همچنین با انتقال فاز حرکت قائم و با استفاده از ضرب داخلی نرمالایز شده، میتوان امواج ریلی پسرونده، پیشرونده و نیز زاویه انتشار این امواج را در حوزه زمان- فرکانس بهطور مجزا استخراج نمود و درنهایت پاسخ را در فضای زمان ارائه داد. در مطالعه حاضر، الگوریتمهای مذکور در زبان برنامهنویسی متلب کدنویسی شده است. صحت تحلیلهای صورت گرفته، با استفاده از امواج ریلی استخراج شده از سیگنالهای مصنوعی و نیز دادههای زلزله چیچی، ارزیابی شده است. در نهایت زلزلههای ایران شامل طبس، بم و منجیل مورد بررسی قرار گرفته و امواج ریلی آنها استخراج و پارامترهای لرزهای آنها محاسبه شده است. نتایج حاصله نشان میدهد که در شتابنگاشتها سهم امواج ریلی پسرونده بیشتر از سهم امواج ریلی پیشرونده و سایر امواج است.
http://www.bese.ir/article_243551_08f7f00ed01be06805656755138c3692.pdf
2020-12-21
15
32
شتابنگاشت
امواج ریلی
حوزه زمان-فرکانس
فیلتر
متلب
تبدیل موجک پیوسته
تبدیل استوکول
پویا
نقشین
pouya.naghshin@gmail.com
1
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
LEAD_AUTHOR
هادی
بهادری
h.bahadori@urmia.ac.ir
2
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
AUTHOR
عباس
اسلامی حقیقت
a.eslami@urmia.ac.ir
3
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
AUTHOR
1. Salvador, Bahaia (1999) Seismic Surface Waves. Instituto de Fisica, Instituto de Geociencias.
1
2. Flinn, E.A. (1965) Signal analysis using rectilinearity and direction of particle motion. Proc. IEEE, 53, 1874-1876.
2
3. Montalbetti, J.F. and Kanasewich, E.R. (1970) Enhancement of teleseismic body phases with a polarization filter. Geophys. J. R. Astr. Soc., 21, 119-129.
3
4. Vidale, J.E. (1986) Complex polarization analysis of particle motion. Bull. Seism. Soc. Am., 76, 1393-1405.
4
5. Morozov, I.B. and Smithson, S.B. (1996) Instantaneous polarization attributes and directional filtering. Geophysics, 61, 872-881.
5
6. Simons, R.S. (1968) A surface wave particle motion discrimination process. Bull. Seism. Soc. Am., 58, 629-637.
6
7. Samson, J.C. and Olson, J.V. (1980) Some comments on the descriptions of the polarization states of waves. Geophys. J. R. Astr. Soc., 61, 115-129.
7
8. Diallo, M.S., Kulesh, M., Holschneider, M., and Scherbaum, F. (2005) Instantaneous polarization attributes in the time–frequency domain and wavefield separation. Geophysical Prospecting, 53, 723-731.
8
9. Diallo, M.S., Kulesh, M., Holschneider, M., Scherbaum, F., and Adler, F. (2006) Characteri-zation of polarization attributes of seismic waves using continuous wavelet transforms. Geophysics, 71, V67-V77.
9
10. Kulesh, M., Diallo, M.S., Holschneider, M., Kurennaya, K., Kruger, F., Ohrnberger, M., et al. (2007) Polarization analysis in the wavelet domain based on the adaptative covariance method. Geophysical Journal International, 170, 667-78.
10
11. Kulesh, M., Holschneider, M., and Diallo, M.S. (2008) Geophysical wavelet library applications of continuous wavelet transform to the polarization and dispersion analysis of signals. Computers and Geosciences, 34-12, 1732-52.
11
12. Anant, K. and Dowla, F. (1997) Wavelet transform methods for phase identification in three-component seismograms. Bulletin of the Seismological Society of America, 87, 1598-612.
12
13. Galiana-Merino, J.J., Rosa-Herranz, J., Jauregui, P., Molina, S., and Giner, J. (2007) Wavelet transform methods for azimuth estimation on local three-component seismograms. Bulletin of the Seismological Society of America, 97(3), 793-803.
13
14. Galiana-Merino, J.J., Parolai, S., and Rosa-Herranz, J. (2011) Seismic wave characterization using complex trace analysis in the stationary wavelet packet domain. Soil Dynam. Earthq, Eng., 31(11), 1565-1578.
14
15. D’Auria, L., Giudicepietro, F., Martini, M., Orazi, M., Peluso, R., and Scarpato, G. (2010) Polarization analysis in the discrete wavelet domain: an application to volcano seismology. Bulletin of the Seismological Society of America, 100(2), 670-683.
15
16. Pinnegar, C.R. (2006) Polarization analysis and polarization filtering of three-component signals with the time-frequency S transform. Geophys. J. Int., 165, 596-606.
16
17. Meza-Fajardo, K.C., Papageorgiou, A.S., and Semblat, J.-F. (2015) Identification and extraction of surface waves from three-component seismograms based on the normalized inner product. Bulletin of the Seismological Society of America, 105, 210-229.
17
18. Stockwell, R.G., Mansinha, L., and Lowe, R. (1996) Localization of the complex spectrum: the S transform. IEEE Trans. Signal Process, 44(4), 998-1001.
18
ORIGINAL_ARTICLE
پیشبینی پاسخ لرزهای خاکریزها و سدهای خاکی با شبکه عصبی مصنوعی
مهندسی ژئوتکنیک لرزهای غالباً بهعنوان یک شاخه علمی غیردقیق به حساب میآید، زیرا در طی مراحل طراحی سازههای ژئوتکنیکی با عدم قطعیتهای اجتنابناپذیر و سادهسازیهایی مواجه هستیم که ناچاریم آنها را بپذیریم. بنابراین پیشبینیهای نسبتاً دقیق با استفاده از تکنیکهای محاسبات نرم (SC) پیشرفته میتواند دشواریهای کار در روشهای حل متعارف را هموار کند. شبکههای عصبی مصنوعی (ANN) یکی از مشهورترین تکنیکهای محاسبات نرم است که در زمینههای مختلف علمی و فناوری استفاده میشود. کاربرد این تکنیک در زمینههای کاربردی مهندسی زلزله در سازهها نیز همزمان با توسعه آن در سایر زمینههای علمی افزایش یافته است. این مقاله روی کاربرد شبکه عصبی مصنوعی بر روی شبیهسازی پاسخ لرزهای خاکریزها و سدهای خاکی متمرکز شده است. پاسخ دینامیکی خاکریزها و سدهای خاکی با استفاده از روش اجزای محدود و با استفاده از مدل معادل خطی ارزیابی شده است. در پژوهش حاضر، این فرآیند نسبتاً زمانبر با پیشبینیهای سریع شبکههای عصبی مصنوعی که بهطور صحیح آموزش دیده است جایگزین شده است. در اینجا ورودیهای مدل شبکه عصبی مصنوعی پارامترهای لرزهای تحریکهای زلزله وارد بر خاکریز یا سد خاکی بوده و خروجی آن در این پژوهش شتاب افقی حداکثر تاج سد است. بررسیهای انجام شده در این پژوهش نشان داد که مدل شبکه عصبی مصنوعی کلی ارائه شده جهت پیشبینی پاسخ لرزهای خاکریزها و سدهای خاکی میتواند نسبت به مدل جزئی پیشنهاد شده در پژوهشهای پیشین کاربردیتر باشد.
http://www.bese.ir/article_243552_15d3c77a8aa8ec20e02d50fd94f72f46.pdf
2020-12-21
33
50
خاکریز
سد خاکی
تحلیل دینامیکی
روش معادل خطی
شبکه عصبی مصنوعی
امین
رضایان
a.rezaian@srbiau.ac.ir
1
دانشکده عمران، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
AUTHOR
محمد
داودی
m-davood@iiees.ac.ir
2
پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک، پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
محمد کاظم
جعفری
jafari@iiees.ac.ir
3
پژوهشکده مدیریت خطرپذیری و بحران، پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
AUTHOR
1. Tsompanakis, Y., Lagros, N., Psarropoulos, P., and Georgopoulos, E. (2009) Simulating the seismic response of embankments via artificial neural. Advances in Engineering Software, 40(8), 640-651.
1
2. Lagaros, N.D. and Tsompanakis, Y. (eds.) (2006) Intelligent Computational Paradigms in Earthquake Engineering. Idea Publishers.
2
3. Papadrakakis, M., Lagaros, N.D., and Tsompanakis, Y. (1998) Structural optimization using evolution strategies and neural networks. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 156(1-4), 309-333.
3
4. Tsompanakis, Y., Lagaros, N.D., and Stavroulakis, G.E. (2008) Soft computing techniques in parameter identification and probabilistic seismic analysis of structures. Advances in Engineering Software, 39(7), 612-624.
4
5. Stavroulakis, G.E., Foutsitzi, G., Hadjigeorgiou, E., Marinova, D., and Baniotopoulos, C.C. (2005) Design and robust optimal control of smart beams with application on vibration suppression. Advances in Engineering Software, 36(11-12), 806-813.
5
6. Gonzlez, M.P. and Zapico, J.L. (2008) Seismic damage identification in buildings using neural networks and modal data. Computers and Structures, 86(3-5), 416-426.
6
7. Fang, X. and Luo, H., and Tang, J. (2005) Structural damage detection using neural network with learning rate improvement. Computers and Structures, 83(25-26), 2150-2161.
7
8. Kao, C.Y. and Shih-Lin, H. (2003) Detection of structural damage via free vibration responses generated by approximating artificial neural networks. Computers and Structures, 81(28-29), 2631-2644.
8
9. Kallassy, A. (2003) A new neural network for response estimation. Computers and Structures, 81(26-27), 2417-2429.
9
10. Chen, Q., Chan, Y.W., and Worden, K. (2003) Structural fault diagnosis and isolation using neural networks based on response-only data. Computers and Structures, 81(22-23), 2165-2172.
10
11. Kuz´niar, K. and Waszczyszyn, Z. (2003) Neural simulation of dynamic response of prefabricated buildings subjected to paraseismic excitations. Computers and Structures, 81(24-25), 2353-2360.
11
12. Cardoso, J.B., Almeida, J.R., Dias, J.M., and Coelho, P.G. (2008) Structural reliability analysis using Monte Carlo simulation and neural networks. Advances in Engineering Software, 39(6), 505-513.
12
13. Chau, K.W. (2007) Reliability and performance-based design by artificial neural network. Advances in Engineering Software, 38(3), 145-149.
13
14. Chau, K.W. (2007) Application of a PSO-based neural network in analysis of outcomes of construction claims. Automat Construct, 16(5), 642-646.
14
15. Wu, C.L. and Chau, K.W. (2006) A flood forecasting neural network model with genetic algorithm. International Journal Environmental Pollution, 28(3-4), 261-273.
15
16. Chouicha, M.A., Siller, T.J., and Charlie, W.A. (1994) An expert-system approach to liquefaction analysis: 2. Evaluation. Computers and Geotechnics, 16(1), 37-69.
16
17. Goh, A.T.C. (1994) Seismic liquefaction potential assessed by neural networks. ASCE Journal of Geotechnical Engineering, 120(9), 1467-1480.
17
18. Wang, J. and Rahman, M.S. (1999) A neural network model for liquefaction-induced horizontal ground displacement. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 18(8), 555-568.
18
19. Baziar, M.H. and Nilipour, N. (2003) Evaluation of liquefaction potential using neural networks and CPT results. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 23(7), 631-636.
19
20. Hurtado, J.E., Londono, J.M., and Meza, M.A. (2001) On the applicability of neural networks for soil dynamic amplification analysis. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 21(7), 579-591.
20
21. Garcia, S.R., Romo, M.P., and Sarmiento, N. (2002) Modeling ground motion in Mexico City using artificial neural networks. Geofísica Internacional, 42(2), 173-183.
21
22. Paolucci, R., Colli, P., and Giacinto, G. (2002) Assessment of seismic site effects in 2-D alluvial valleys using neural networks. Earthquake Spectra, 16(3), 661-680.
22
23. Garcia, S.R. and Romo, M.P. (2004) Dynamic soil properties identification using earthquake records: a NN approximation. Proceedings of the 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, B.C., Canada, Paper No.1817.
23
24. Kerh, T. and Ting, S.B. (2005) Neural network estimation of ground peak acceleration at stations along Taiwan high-speed rail system. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 18(7), 857-866.
24
25. Lin, C.C.J. and Ghaboussi, J. (2001) Generating multiple spectrum compatible accelerograms using stochastic neural networks. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 30(7), 1021-1042.
25
26. Seung, C.L. and Sang, W.H. (2002) Neural-network-based models for generating artificial earthquakes and response spectra. Computers and Structures, 80(20-21), 1627-1038.
26
27. Rajasekaran, S. and David, V.K. (2007) MicroARTMAP for pattern recognition problems. Advances in Engineering Software, 38(10), 698-709.
27
28. Ziemianski, L. (2003) Hybrid neural network/ finite-element modelling of wave propagation in infinite domains. Computers and Structures, 81(8-11), 1099-1109.
28
29. Kerh, T. and Chu, D. (2002) Neural networks approach and microtremor measurements in estimating peak ground acceleration due to strong motion. Advances in Engineering Software, 33(11-12), 733-742.
29
30. Ozerdem, M.S., Ustundag, B., and Demirer, R.M. (2006) Self-organized maps based neural networks for detection of possible earthquake precursory electric field patterns. Advances in Engineering Software, 37(4), 207-217.
30
31. Psarropoulos, P.N., Tsompanakis, Y., and Karabatsos, Y. (2007) Effects of local site conditions on the seismic response of municipal solid waste landfills. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 27(6), 553-563.
31
32. Newmark, N.M. (1965) Effects of earthquakes on dams and embankments. Geotechnique, 15(2), 139-160.
32
33. Makdisi, F.I. and Seed, H.B. (1978) Simplified procedure for estimating dam and embankment earthquake induced deformations. ASCE Journal of the Geotechnical Engineering Division, 104(7), 849-867.
33
34. EN 1998-1:2003 (2003) Eurocode 8: Design of Structures for Earthquake Resistance. Part 1: General Rules, Seismic Actions and Rules for Buildings. Commission of the European Communities, European Committee for Standardization.
34
35. EAK 2000 (2000) Greek Seismic Design Code. Greek Ministry of Public Works, Athens, Greece.
35
36. Kramer, S.L. (1996) Geotechnical Earthquake Engineering. New Jersey, Prentice Hall.
36
37. Dynamic Modelling with QUAKE/W 2007 (2007) User Manual Fourth Edition. Geo-Slope International Ltd. Calgary, Alberta, Canada.
37
38. Haykin, S. (1999) Neural Networks. Prentice Hall, New Jersey, USA.
38
39. MacKay, D.J.C. (1992) A practical Bayesian framework for back prop networks. Neural Computation, 4(3), 448-472.
39
40. Schiffmann, W., Joost, M., and Werner, R. (1993) Optimization of the Back-Propagation Algorithm for Training Multi-Layer Perceptrons. Technical Report, University of Koblenz, Institute of Physics.
40
41. Riedmiller, M. and Braun, H. (1993) A direct adaptive method for faster back-propagation learning: the RPROP algorithm. Proceedings of the IEEE International Conference on Neural Networks (ICNN), San Francisco, 586-591.
41
42. Riedmiller, M. (1994) Advanced supervised learning in multi-layer perceptions – from backpropagation to adaptive learning algorithms. International Journal of Computer Standards and Interfaces - Special Issue on Neural Networks, 16, 265-278.
42
ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی عددی اندرکنش ریزشمع ها با گسلش سطحی معکوس
وقوع گسیختگیهای ناشی از گسلش سطحی زلزلههای اخیر، ضرورت بررسی اندرکنش گسل- سازه - فونداسیون را در طراحی سازههای مهندسی و شریانهای حیاتی واقع در حریم گسل، بیشازپیش میطلبد. در این مقاله، اندرکنش گسلش سطحی حاصل از عملکرد یک گسل معکوس و مجموعه پی شامل؛ فونداسیون سطحی و ریزشمع ها و همچنین اثر آن بر جابهجاییهای افقی و قائم فونداسیون، با استفاده از مدلسازی عددی مورد بررسی قرارگرفته است. مهمترین فاکتور مورد استفاده در این مطالعه، نسبت فاصله محل برخورد گسلش به زیر پی به عرض پی (S/B) میباشد. نتایج نشان میدهد جابهجایی افقی فونداسیون به حضور و موقعیت قرارگیری ریزشمعها حساسیت اندکی نشان میدهد درحالیکه جابهجایی قائم و چرخش فونداسیون با وجود ریز شمعها به موقعیت قرارگیری مجموعه پی نسبت به گسلش حساس بوده و وجود ریز شمعها همواره باعث کاهش مقادیر جابهجایی قائم فونداسیون میگردد. نتایج همچنین نشان میدهد بهترین حالت برای کنترل چرخش فونداسیون، حالت S/B
http://www.bese.ir/article_243553_5d86106c2c7e399e34750c361042e4d0.pdf
2020-12-21
51
63
اندرکنش
گسلش
شبیهسازی عددی
گسل معکوس
ریز شمع
مجتبی
علیزاده
alizadeh2004@gmail.com
1
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
AUTHOR
مهدی
خداپرست
mahdikhodaparast@yahoo.com
2
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
LEAD_AUTHOR
علی محمد
رجبی
amrajabi@ut.ac.ir
3
دانشکده زمین شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
1. Anastasopoulos, I. and Gazetas, G. (2007a) Foundation-structure systems over a rupturing normal fault: Part I. Observations after the Kocaeli 1999 earthquake. Bull. Earthquake Engng., 5(3), 253-275.
1
2. Anastasopoulos, I. and Gazetas, G. (2007b) Behaviour of structure-foundation systems over a rupturing normal fault: Part II. Analysis of the Kocaeli case histories. Bull. Earthquake Engng., 5(3), 277-301.
2
3. Faccioli, E., Anastasopoulos, I., Callerio, A., and Gazetas, G. (2008) Case histories of fault–foundation interaction. Bull. Earthquake Engng., 6(4), 557-583.
3
4. Konagai, K. (2005) Data archives of seismic fault-induced damage. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 25(7-10), 559-570, doi:10.1016/j. soildyn.2004.11.009.
4
5. Loukidis, D., Bouckovalas, G., and Papadimitriou, A.G. (2009) Analysis of fault rupture propagation through uniform soil cover. Soil Dynam. Earthquake Engng., 29(11-12), 1389-1404.
5
6. Anastasopoulos, I., Gazetas, G., Bransby, M.F., Davies, M.C.R., and El Nahas, A. (2007) Fault Rupture Propagation through Sand: Finite-Element Analysis and Validation through Centrifuge Experiments. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 133(8), 943-958, doi:10.1061/(ASCE)1090- 0241(2007)133:8(943).
6
7. Anastasopoulos, I., Antonakos, G., and Gazetas, G. (2010) Slab foundation subjected to thrust faulting in dry sand: Parametric analysis and simplified design method. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 30(10), 912-924, doi:10.1016/j. soildyn.2010.04.002.
7
8. Bransby, M.F., Davies, M.C.R., El Nahas, A., and Nagaoka, S. (2008a) Centrifuge modelling of normal fault-foundation interaction. Bull. Earth-quake Engng., 6(4), 585-605.
8
9. Bransby, M.F., Davies, M.C.R., El Nahas, A., and Nagaoka, S. (2008b) Centrifuge modelling of reverse fault-foundation interaction. Bull. Earth-quake Engng., 6(4), 607-628.
9
10. Ahmed, W. and Bransby, M.F. (2009) The interaction of shallow foundations with reverse faults. J. Geotech. Geoenviron. Engng., 135(7), 914-924.
10
11. Moosavi, S.M., Jafari, M.K., Kamalian, M., and Shafiei, A. (2010) Experimental Investigation of Reverse Fault Rupture - Rigid Shallow Foundation Interaction. Geotechnical mitigation strategies for earthquakesurface fault rupture. International Journal of Civil Engineering, 8(2), 85-98.
11
12. Oettle, N.K. and Bray, J.D. (2013b) Geotechnical mitigation strategies for earthquakesurface fault rupture. Journal of Geotechnical and Geoenviron-mental Engineering, 139(11), 1864-1874, doi:10.1061/(ASCE)GT.1943-5606. 0000933.
12
13. Fadaee, M., Anastasopoulos, I., Gazetas, G., Jafari, M.K., and Kamalian, M. (2013) Soil bentonite wall protects foundation from thrust faulting: analyses and experiment. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 12(3), 473-486, doi:10. 1007/s11803-013-0187-8.
13
14. Fadaee, M., Ezzatyazdi, P., Anastasopoulos, I., and Gazetas, G. (2016) Mitigation of reverse faulting deformation using a soil bentonite wall: Dimensional analysis, parametric study, design implications. Soil Dynamic and Earthquake Engineering, 89, 248-261, https://doi.org/10.1016/ j.soildyn.2016.04.007.
14
15. Ashtiani, M., Ghalandarzadeh, A., and Towhata, I. (2016) Centrifuge modeling of shallow embedded foundations subjected to reverse fault rupture. Canadian Geotechnical Journal, 53(3), 505-519, doi:10.1139/cgj-2014-0444.
15
16. Ashtiani, M., Ghalandarzadeh, A., Mahdavi, M., and Hedayati, M. (2017) Centrifuge modeling of geotechnical mitigation measures for shallow foundations subjected to reverse faulting. Canadian Geotechnical Journal, 55(8), 1130-1143, https:// doi.org/10.1139/cgj-2017-0093.
16
17. Ahmadi, M., Moosavi, M., and Jafari, M.K. (2018) Experimental investigation of reverse fault rupture propagation through cohesive granular soils. Geomechanics for Energy and the Environment, 14, 61-65, https://doi.org/10.1016/j.gete.2018.04. 004.
17
18. Garcia, F.E. and Bray, J.D. (2018) Distinct element simulations of earthquake fault rupture through materials of varying density. Soils and Foundations, 58(4), 986-1000, https://doi.org/10. 1016/j.sandf. 2018.05.009.
18
19. Mortazavi Zanjani, M. and Soroush, A. (2019) Numerical modelling of fault rupture propagation through layered sands. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 23(9), https://doi.org/10.1080/19648189.2017.1344148.
19
20. Gazetas, G., Pecker, A., Faccioli, E., Paolucci, R., and Anastasopoulos, I. (2008) Design recommend-ations for fault–foundation interaction. Bull. Earthquake Engneering, 6(4), 677-687.
20
21. Anastasopoulos, I., Gazetas, G., Drosos, V., Georgarakos, T., and Kourkoulis, R. (2008) Design of bridges against large tectonic deformation. Earthquake Engng. Engng. Vib., 7(4), 345-368.
21
22. Roth, W.H., Sweet, J., and Goodman, R.E. (1982) Numerical and physical modeling of flexural Slip phenomena and potential for fault movement. Rock Mech., 12, 27-46.
22
23. Bray, J.D., Seed, R.B., Cluff, L.S., and Seed, H.B. (1994a) Earthquake fault rupture propagation through soil. Journal of Geotechnical Engineering, 120(3), 543-561, doi:10.1061/(ASCE)0733-9410 (1994)120:3(543).
23
24. Anastasopoulos, I., Gazetas, G., Bransby, M.F., Davies, M.C.R., and El Nahas, A. (2009) Normal fault rupture interaction with strip foundations. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, 135(3), 359-370.
24
25. Loli, M., Anastasopoulos, L., Bransby, M.F., Ahmed, W., and Gazetas, G. (2012) Interaction of caisson foundations with a seismically rupturing normal fault: centrifuge testing versus numerical simulation. Geotechnique, 62(1), 29.
25
26. Anastasopoulos, I., Gazetas, G., Bransby, M.F., Davies, M.C.R., and El Nahas, A. (2007c) Fault rupture propagation through sand: Finite element analysis and validation through centrifuge experiments. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 133(8), 943-958.
26
27. Bray, J.D., Seed, R.B., and Seed, H.B. (1994b) Analysis of earthquake fault rupture propagation through cohesive soil. J. Geotech. Engng., 120(3), 560-580.
27
28. Loli, M., Anastasopoulos, L., Bransby, M.F., Ahmed, W., and Gazetas, G. (2011) Caisson foundations subjected to reverse fault rupture: centrifuge testing and numerical analysis. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 137(10), 914-925, DOI: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000512.
28
29. Anastasopoulos, I., Kourkoulis, R., Gazetas, G., and Tsatsis, A. (2013) Interaction of piled foundation with a rupturing normal fault. Geotechnique, 63(12), 1042-1059.
29
30. Gazetas, G., Zarzouras, O., Drosos, V., and Anastasopoulos, I. (2015) Bridge-Pier Caisson foundations subjected to normal and thrust faulting: physical experiments versus numerical analysis. Meccanica, 50, 341-354.
30
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی رفتار لرزهای سیستم دوگانه دیوار برشی– قاب خمشی با در نظر گرفتن اندرکنش بین خاک و سازه
در اکثر موارد در طراحی و ارزیابی سازهها، تکیهگاه سازه بهصورت گیردار فرض شده و اثرات اندرکنش خاک و سازه لحاظ نمیشود؛ درصورتیکه در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه ویژگیهای دینامیکی سیستم را عوض میکند. در این مطالعه رفتار لرزهای سیستم دوگانه دیوار برشی- قاب خمشی با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه بررسی شده است. بدینمنظور سه سازه با تعداد طبقات 5، 10 و 15 در محیط نرمافزار OpenSees مدلسازی شده و تحلیلهای استاتیکی غیرخطی در دو حالت پایه گیردار و پایه انعطافپذیر انجام شده است. نتایج نشان میدهد که در نظر گرفتن SSI باعث افزایش زمان تناوب سازه و کاهش برش طبقات میشود. همچنین با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه ظرفیت سازه کوتاه کاهش پیدا میکند درحالیکه با افزایش ارتفاع سازه مقدار ظرفیت آن تفاوت چندانی ندارد. از سوی دیگر در اثر اندرکنش خاک و سازه فونداسیون دیوار برشی حرکت دورانی دارد و این باعث میشود که دیوار برشی در آغاز بارگذاری مقدار کمی از بار جانبی را تحمل نماید و هرچقدر بار جانبی بیشتر میشود سهم دیوار برشی در تحمل بار جانبی بیشتر شود.
http://www.bese.ir/article_243554_a662b92a159bf042929462948e5e20f9.pdf
2020-12-21
65
81
اندرکنش خاک و سازه
سیستم دوگانه دیوار برشی- قاب خمشی
تحلیل استاتیکی غیرخطی
محمود
قطرنجی
katrangy-1985@hotmail.com
1
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
AUTHOR
محمد مهدی
معمارپور
memarpour@eng.ikiu.ac.ir
2
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
LEAD_AUTHOR
منصور
یخچالیان
yakhchalian@eng.ikiu.ac.ir
3
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
AUTHOR
1. Chopra, A.K. and Yim, S.C.S. (1985) Simplified earthquake analysis of structures with foundation uplift. Journal of Structural Engineering, 111(4), 906-930.
1
2. Renzi, S., Madiai, C., and Vannucchi, G. (2013) A simplified empirical method for assessing seismic soil-structure interaction effects on ordinary shear-type buildings. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 55, 100-107.
2
3. Toutanji, H.A. (1997) The effect of foundation flexibility on the interaction between shear walls and frames. Engineering Structures, 19(12), 1036-1042.
3
4. Marzban, S., Banazadeh, M., and Azarbakht, A. (2014) Seismic performance of reinforced concrete shear wall frames considering soil–foundation–structure interaction. The Structural Design of Tall and Special Buildings, 23(4), 302-318.
4
5. Hutchinson, T.C., Raychowdhury, P., and Chang, B. (2006) Nonlinear structure and foundation response during seismic loading: dual lateral load resisting systems. Proceedings of the 8th US National Conference on Earthquake Engineering (No. 320).
5
6. Raychowdhury, P. and Singh, P. (2012) Effect of nonlinear soil-structure interaction on seismic response of low-rise SMRF buildings. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 11(4), 541-551.
6
7. Tang, Y. and Zhang, J. (2011) Probabilistic seismic demand analysis of a slender RC shear wall considering soil-structure interaction effects. Engineering Structures, 33(1), 218-229.
7
8. Li, M., Lu, X., Lu, X., and Ye, L. (2014) Influence of soil–structure interaction on seismic collapse resistance of super-tall buildings. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 6(5), 477-485.
8
9. Aldaikh, H., Alexander, N.A., Ibraim, E., and Oddbjornsson, O. (2015) Two dimensional numerical and experimental models for the study of structure-soil-structure interaction involving three buildings. Computers and Structures, 150, 79-91.
9
10. Ganjavi, B., Hajirasouliha, I., and Bolourchi, A. (2016) Optimum lateral load distribution for seismic design of nonlinear shear-buildings con-sidering soil-structure interaction. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 88, 356-368.
10
11. Behnamfar, F. and Banizadeh, M. (2016) Effects of soil–structure interaction on distribution of seismic vulnerability in RC structures. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 80, 73-86.
11
12. Lu, Y., Hajirasouliha, I., and Marshall, A.M. (2016) Performance-based seismic design of flexible-base multi-storey buildings considering soil-structure interaction. Engineering Structures, 108, 90-103.
12
13. Shakib, H. and Homaei, F. (2017) Probabilistic seismic performance assessment of the soil-structure interaction effect on seismic response of mid-rise setback steel buildings. Bulletin of Earthquake Engineering, 15(7), 2827-2851.
13
14. Allotey, N. and El Naggar, M.H. (2008) An investigation into the Winkler modeling of the cyclic response of rigid footings. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 28(1), 44-57.
14
15. Harden, C.W. (2005) Numerical Modeling of the Nonlinear Cyclic Response of Shallow Foundations. Pacific Earthquake Engineering Research Center.
15
16. Hokmabadi, A.S., Fatahi, B., and Samali, B. (2014) Assessment of soil-pile-structure interaction influencing seismic response of mid-rise buildings sitting on floating pile foundations. Computers and Geotechnics, 55, 172-186.
16
17. Raychowdhury, P. (2009) Effect of soil parameter uncertainty on seismic demand of low-rise steel buildings on dense silty sand. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 29(10), 1367-1378.
17
18. Raychowdhury, P. and Hutchinson, T.C. (2011) Performance of seismically loaded shearwalls on nonlinear shallow foundations. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 35(7), 846-858.
18
19. ASCE (2010) Minimum Design Loads for Buildings and other Structures. ASCE7-10, Reston, VA.
19
20. ACI (2014) Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-14) and Commentary (ACI 318R-14).
20
21. Mazzoni, S., Mckenna, F., Scott, M.H., and Fenves, G.L. (2007) OpenSees Command Language Manual.
21
22. Kolozvari, K., Orakcal, K., and Wallace, J.W. (2015) Shear-Flexure Interaction Modeling of reinforced Concrete Structural Walls and Columns under Reversed Cyclic Loading. Pacific Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, PEER Report, (2015/12).
22
23. Raychowdhury, P. (2008) Nonlinear Winkler-Based Shallow Foundation Model for Performance Assessment of Seismically Loaded Structures. University of California, San Diego.
23
24. Das, B.M. (2010) Geotechnical Engineering Handbook. J. Ross Publishing.
24
25. Gazetas, B. (1991) Formulas and charts for impedances of surface and embedded foundations. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE 117(9), 1363-1381
25
26. FEMA 356 (2000) Washington (DC): Federal Emergent Management Agency.
26
27. ASCE 41-13 (2013) Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings.
27
28. Harden, C.W. and Hutchinson, T.C. (2009) Beam-on-nonlinear-Winkler-foundation modeling of shallow, rocking-dominated footings. Earthquake Spectra, 25(2), 277-300.
28
29. NEHRP Consultants Joint Venture (2012) Soil-structure interaction for building structures. Nist Gcr, 12, 917-921.
29
30. ASCE 41-06 (2007) Seismic Rehabilitation of Existing Buildings. 41(6), ASCE Publications.
30
ORIGINAL_ARTICLE
تشخیص آسیب با استفاده از شاخص آسیب انرژی و جابهجایی در فاز تحلیلی مدل ASCE
تشخیص آسیب یکی از ابزارهای مهم پایش سلامت سازه برای ارزیابی بهتر سازهها در طول عمر آنها میباشد. بسیاری از مطالعات به ارائه روشهایی برای تعیین محل آسیب با استفاده از مدلهای تحلیلی و آزمایشگاهی مانند مدلهای شاخص پرداختهاند. هدف اصلی این مقاله ارائه روش جدید تشخیص محل آسیب ترکیبی برای شناسایی مکانهای آسیب با استفاده همزمان از شاخصهای آسیبپذیری انرژی و جابهجایی میباشد. در بخش اول از طریق شاخص انرژی فرکانس آنی EDI و پاسخهای شتاب سازه به تعیین الگوهای آسیب پرداخته شده است. در بخش دوم بهمنظور ارزیابی روش اول و همچنین ارائه روشی سریع برای ارزیابی آسیب از طریق شاخص آسیب جابهجایی که متشکل از شاخص قابلیت اعتماد خطا β و شاخص تابع چگالی احتمال نرمال G(x)با استفاده از پاسخهای نسبی جابهجایی سازه ASCE ارائه گردیده است. نوآوری این روش استفاده همزمان از پاسخ شتاب- جابهجایی در طی یک فرایند است که در ارزیابی سریع الگوهای آسیب مؤثرتر است. برای صحتسنجی روشهای ارائه شده، علاوه بر الگوهای آسیب موجود در مسئله شاخص، آسیب جدید دیگر مورد بررسی قرار گرفته است. تجزیهوتحلیل گسترده نشان میدهد که روش پیشنهادی، محل دقیق آسیب وارده به سازه را با دقت کافی و سرعت مناسب تعیین مینماید.
http://www.bese.ir/article_243558_c614897f04293112c75ddef8f55aa4c3.pdf
2020-12-21
83
99
تشخیص آسیب
پایش سلامت سازه
شاخص انرژی فرکانس آنی
محمدجواد
خسرویانی
1
گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران
AUTHOR
امید
بهار
omidbahar@iiees.ac.ir
2
پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
سید هومن
قاسمی
3
گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران
AUTHOR
1. Pierdicca, A., Clementi, F., Maracci, D., Isidori, D., and Lenci, S. (2016) Damage detection in a precast structure subjected to an earthquake: A numerical approach. Engineering Structures, 127, 447-458.
1
2. Knitter-Piatkowska, A., Garbowski, T., and Garstecki, A. (2013). Damage detection through wavelet transform and inverse analysis. In VI International Conference on Adaptive Modelling and Simulation (ADMOS 2013), 389-400.
2
3. Yang, Z., Wang, L., Wang, H., Ding, Y., and Dang, X. (2009) Damage detection in composite structures using vibration response under stochastic excitation. Journal of Sound and Vibration, 325(4-5), 755-768.
3
4. Huo, L.S., Li, X., Yang, Y.B., and Li, H.N. (2016) Damage detection of structures for ambient loading based on cross correlation function amplitude and SVM. Shock and Vibration, Article ID 3989743, 12p., http://dx.doi.org/10.1155/2016/3989743.
4
5. Yan, Y.J., Cheng, L., Wu, Z.Y., and Yam, L.H. (2007) Development in vibration-based structural damage detection technique. Mechanical Systems and Signal Processing, 21(5), 2198-2211.
5
6. Melhem, H. and Kim, H. (2003) Damage detection in concrete by Fourier and wavelet analyses. Journal of Engineering Mechanics, 129(5), 571-577.
6
7. Whitham, G.B. (2011) Linear and Nonlinear Waves. 42, John Wiley & Sons.
7
8. Hera, A. and Hou, Z. (2004) Application of wavelet approach for ASCE structural health monitoring benchmark studies. Journal of Engineering Mechanics, 130(1), 96-104.
8
9. Cantero, D. and Basu, B. (2015) Railway infrastructure damage detection using wavelet transformed acceleration response of traversing vehicle. Structural Control and Health Monitoring, 22(1), 62-70.
9
10. Tang, J.P., Chiou, D.J., Chen, C.W., Chiang, W.L., Hsu, W.K., Chen, C.Y., and Liu, T.Y. (2011) Retracted: a case study of damage detection in benchmark buildings using a hilbert-huang transform-based method. Journal of Vibration and Control, 17(4), 623-636.
10
11. Yang, J.N., Lei, Y., Lin, S., and Huang, N. (2004) Hilbert-Huang based approach for structural damage detection. Journal of Engineering Mechanics, 130(1), 85-95.
11
12. Huston, D. (2010) Structural Sensing, Health Monitoring, and Performance Evaluation. CRC Press.
12
13. Piombo, B.A.D., Fasana, A., Marchesiello, S., and Ruzzene, M. (2000) Modelling and identification of the dynamic response of a supported bridge. Mechanical Systems and Signal Processing, 14(1), 75-89.
13
14. Lee, J.W., Kim, J.D., Yun, C.B., Yi, J.H., and Shim, J.M. (2002) Health-monitoring method for bridges under ordinary traffic loadings. Journal of Sound and Vibration, 257(2), 247-264.
14
15. Khosraviani, M.J., Bahar, O., and Ghasemi, S.H. (2020) Damage detection in continuous deck bridges using statistical cross-correlation function method. Amirkabir Journal of Civil Engineering.
15
16. Mallat, S. (1999) A Wavelet Tour of Signal Processing. Elsevier.
16
17. Sifuzzaman, M., Islam, M.R., and Ali, M.Z. (2009) Application of wavelet transform and its advantages compared to Fourier transform.
17
18. Huang, N.E. (2014) Introduction to the Hilbert–Huang transform and its related mathematical problems. In Hilbert-Huang Transform and its Applications, 1-26.
18
19. Huang, N.E., Salvino, L.W., Nieh, Y.Y., Wang, G., and Chen, X. (2013) ‘HHT-based structural health monitoring’. In Health Assessment of Engineered Structures: Bridges, Buildings and other Infra-structures, 203-240.
19
20. Yang, J.N., Lei, Y., Pan, S., and Huang, N. (2003) System identification of linear structures based on Hilbert–Huang spectral analysis. Part 1: normal modes. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 32(9), 1443-1467.
20
21. WenQin, H., Ying, L., AiJun, G., and Yuan, F.G. (2016) Damage modes recognition and hilbert-huang transform analyses of CFRP laminates utilizing acoustic emission technique. Applied Composite Materials, 23(2), 155-178.
21
22. Zhang, Y., Lian, J., and Liu, F. (2016) An improved filtering method based on EEMD and wavelet-threshold for modal parameter identi-fication of hydraulic structure. Mechanical Systems and Signal Processing, 68, 316-329.
22
23. Khosraviani, M.J., Bahar, O., and Ghasemi, S.H. (2019) Damage detection in continues bridge deck and ASCE benchmark via instantaneous energy method. In: 8th International Conference of Seismology and Earthquake Engineering (SEE8). Tehran, Iran, IIEES.
23
24. Kourehli, S.S. (2017) Damage diagnosis of structures using modal data and static response. Periodica Polytechnica Civil Engineering, 61(1), 135-145.
24
25. Papoulis, A. (1977) Signal Analysis. 191, New York: McGraw-Hill.
25
26. Zhang, Y., Lian, J., and Liu, F. (2016) An improved filtering method based on EEMD and wavelet-threshold for modal parameter identification of hydraulic structure. Mechanical Systems and Signal Processing, 68, 316-329.
26
27. Johnson, E.A., Lam, H.F., Katafygiotis, L.S., and Beck, J.L. (2004) Phase I IASC-ASCE structural health monitoring benchmark problem using simulated data. Journal of Engineering Mechanics, 130(1), 3-15.
27
28. Proakis, J.G. and Manolakis, D.G. (1996) Digital Signal Processing. 3, New Jersey, Prentice Hall.
28
29. Ogata, K. (1995) Discrete-Time Control Systems. 2, Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.
29
30. Nowak, A.S. and Collins, K.R. (2012) Reliability of Structures. CRC Press.
30
31. Ghasemi, S.H. and Nowak, A.S. (2017) Target reliability for bridges with consideration of ultimate limit state. Engineering Structures, 152, 226-237.
31
32. Dyke, S.J., Bernal, D., Beck, J.L., and Ventura, C. (2001) An experimental benchmark problem in structural health monitoring. Proceedings of the 3rd International Workshop on Structural Health Monitoring, 488-497, CRC Press.
32
33. Johnson, E.A., Lam, H.F., Katafygiotis, L.S., and Beck, J.L. (2001) A benchmark problem for structural health monitoring and damage detection. Structural Control for Civil and Infrastructure Engineering, 317-324.
33
34. Dyke, S.J., Caicedo, J.M., and Johnson, E.A. (2000) Monitoring of a benchmark structure for damage identification. Proceedings of the Engineering Mechanics Speciality Conference, Austin, TX.
34
35. Lam, H.F., Katafygiotis, L.S., and Mickleborough, N.C. (2004) Application of a statistical model updating approach on phase I of the IASC-ASCE structural health monitoring benchmark study. Journal of Engineering Mechanics, 130(1), 34-48.
35
36. Caicedo, J.M., Dyke, S.J., and Johnson, E.A. (2004) Natural excitation technique and eigensystem realization algorithm for phase I of the IASC-ASCE benchmark problem: simulated data. Journal of Engineering Mechanics, 130(1), 49-60.
36
37. Wu, J.R. and Li, Q.S. (2006) Structural parameter identification and damage detection for a steel structure using a two-stage finite element model updating method. Journal of Constructional Steel Research, 62(3), 231-239.
37
38. Hou, Z. and Hera, A. (2002) Progress of phase II study of the ASCE health monitoring benchmark data using wavelet approach. Proceedings of the 15th ASCE Engineering Mechanics Conference, New York, USA, Columbia University.
38
39. Hera, A. and Hou, Z. (2003) Wavelet approach for damage detection using experimental data of ASCE benchmark study. Proceedings of the ASCE Engineering Mechanics Conference.
39
40. Casciati, S. (2004) Statistical models comparison for damage detection using the ASCE benchmark. Proc. of Second European Workshop on Structural Health Monitoring, 695-702.
40
41. Zimmerman, D.C., Simmermacher, T., and Kaouk, M. (1995, February) Structural damage detection using frequency response functions. Proceedings of Spie the International Society for Optical Engineering, 179-179.
41
42. Nair, K.K., Kiremidjian, A.S., and Law, K.H. (2006) Time series-based damage detection and localization algorithm with application to the ASCE benchmark structure. Journal of Sound and Vibration, 291(1-2), 349-368.
42
43. Than Soe, M. (2013) Vibration-Based Finite Element Model Updating and Structural Damage Identification (Doctoral Dissertation, University of Greenwich).
43
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اثرات سازه زیر زمینی بر روی تفرق امواج لرزه ای رسیده به سطح زمین
شناخت و درک واقعبینانه از تفرق امواج لرزهای ناشی از سازههای زیرزمینی که تحت عنوان پدیده بزرگنمایی در سطح زمین شناخته میشود، میتواند منجر به طراحی ایمن و مقاوم سازههای ساخته شده در سطح زمین شود. در پژوهش حاضر، با استفاده از نرمافزار تفاضل محدود FLAC مدلهای مختلفی از ایستگاه مترو دایکای که تحت زلزله کوبه در سال 1995 بهشدت آسیب دید، مورد بررسی قرار گرفت. برای مطالعه پدیده بزرگنمایی، پاسخهای سطح زمین در دو حالت بدون سازه و با وجود سازه بررسی شد. نتایج نشان میدهد که بیشترین مقدار بزرگنمایی به مقدار 2/2 در نقطه میانی سازه و بیشترین پیک شتاب در نقطه مجاور لبه سازه ثبت شد. در بین نقاط مختلف روی لایههای خاک، نقاطی که در تماس با سازه قرار داشتند بیشترین مقدار افزایش نسبت به حالت بدون سازه را تجربه کردهاند. در ادامه مدلهای مختلفی از سازه در ضخامتهای 10 تا 70 سانتیمتری ستون مرکزی تهیه و تغییر مکانهای جانبی سازه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که حداکثر تغییر مکان جانبی سازه بین کمترین و بیشترین ضخامت کمتر از 10 میلیمتر میباشد.
http://www.bese.ir/article_243555_5f6daa5072ca99ef78c6be5fbc5c0268.pdf
2020-12-21
101
112
بزرگنمایی
تفاضل محدود
سازه زیر زمینی
تفرق امواج
محسن
ایثاری
isari.mohsen@tabrizu.ac.ir
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
AUTHOR
رضا
تاری نژاد
r_tarinejad@tabrizu.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
LEAD_AUTHOR
سید کاظم
رضوی
skrazavi2010@gmail.com
3
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
AUTHOR
1. Dowding C.H. and Rozan A. (1978) Damage to rock tunnels from earthquake shaking. ASCE J. Geotech. Eng. Div., 104, 175-191.
1
2. Jing-Ming, W. and Litehiser, J.J. (1985) The distribution of earthquake damage to underground facilities during the 1976 Tang-Shan earthquake. Earthquake Spectra, 1, 741-757.
2
3. Sharma, S. and Judd, W.R. (1991) Underground opening damage from earthquakes. Eng. Geol., 30, 263-276.
3
4. Iida, H., Hiroto, T., Yoshida, N., and Iwafuji, M. (1996) Damage to Daikai subway station. Soils Found., 36, 283-300.
4
5. Power, M., Rosidi, D., Kaneshiro, J., Gilstrap, S., and Chiou, S. (1998) Summary and evaluation of procedures for the seismic design of tunnels. Final Report Task.
5
6. Chen, G., Wang, Z., Zuo, X., Du, X., and Gao, H. (2013) Shaking table test on the seismic failure characteristics of a subway station structure on liquefiable ground. Earthq Eng. Struct. Dyn., 42, 1489-1507.
6
7. Jiang, L., Chen, J., and Li, J. (2010) Seismic response of underground utility tunnels: shaking table testing and FEM analysis. Earthq. Eng. Eng. Vib., 9, 555-567.
7
8. Alielahi, H., Kamalian, M., Asgari Marnani, J., Jafari, M.K., and Panji, M. (2013) Applying a time-domain boundary element method for study of seismic ground response in the vicinity of embedded cylindrical cavity. Int. J. Civil Eng., 11, 45-54.
8
9. Alielahi, H., Kamalian, M., and Adampira, M. (2015) Seismic ground amplification by unlined tunnels subjected to vertically propagating SV and P waves using BEM. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 71, 63-79.
9
10. Alielahi, H. and Ramezani, M.S. (2016) Seismic Site amplification pattern caused by underground box-shaped structures. Bulletin of Earthquake Science and Engineering, 3, 55-71 (in Persian).
10
11. Alielahi, H. and Adampira, M. (2016) Seismic effects of two-dimensional subsurface cavity on the ground motion by BEM: amplification patterns and engineering applications. International Journal of Civil Engineering, 14, 233-251.
11
12. Panji, M., Kamalian, M., Marnani, J.A., and Jafari, M.K. (2013) Transient analysis of wave propagation problems by half-plane BEM. Geophysical Journal International, 194, 1849-1865.
12
13. Panji, M., Kamalian, M., Asgari Marnani, J., and Jafari, M.K. (2014) Antiplane seismic response from semi-sine shaped valley above embedded truncated circular cavity: a time-domain half-plane BEM. International Journal of Civil Engineering, Transaction B: Geotechnical Engineering, 12, 193-206.
13
14. Baziar, M.H., Moghadam, M.R., Kim, D.S., and Choo, Y.W. (2014) Effect of underground tunnel on the ground surface acceleration. Tunnelling and Underground Space Technology, 44, 10-22.
14
15. Baziar, M.H., Ghalandarzadeh, A., and Moghadam, M.R. (1394) Tehran subway tunnel effect on the seismic response of the ground surface with linear soil behavior: an experimental and numerical study. Bulletin of Earthquake Science and Engineering, 3, 15-36.
15
16. Xu, Z., Du, X., Xu, C., Hao, H., and Bi, K. (2019) Numerical research on seismic response characteristics of shallow buried rectangular underground structure. Soil Dyn. Earthq. Eng., 116, 242-252.
16
17. Xu, Z., Du, X., Xu, C., Jiang, J., and Han, R. (2019) Simplified equivalent static methods for seismic analysis of shallow buried rectangular underground structures. Soil Dyn. Earthq. Eng., 121, 1-11.
17
18. Sun, Q., Dias, D., Guo, X., and Li, P. (2019) Numerical study on the effect of a subway station on the surface ground motion. Computers and Geotechnics, 111, 243-254.
18
19. Ma, C., Lu, D., Du, X., Qi, C., and Zhang, X. (2019) Structural components functionalities and failure mechanism of rectangular underground structures during earthquakes. Soil Dyn. Earthq. Eng., 119, 265-280.
19
20. Lu, C. and Hwang, J. (2019) Nonlinear collapse simulation of Daikai Subway in the 1995 Kobe earthquake: Necessity of dynamic analysis for a shallow tunnel. Tunnelling and Underground Space Technology, 87, 78-90.
20
21. Tarinejad, R. and Damadipour, M. (2014) Modal identification of structures by a novel approach based on FDD-wavelet method. J. Sound Vibr., 333, 1024-1045.
21
22. Isari, M., Tarinejad, R., and Razavi, S. (2019) The effects of underground structure on the free field displacement under uniform and non-uniform excitation. Civil and Environmental Researches, 5(1), 61-75, doi: 10.22091/cer.2019.4760.1167.
22
ORIGINAL_ARTICLE
قابلیت اعتماد لرزهای و منحنی شکست سیستمهای سازهای قاب خمشی فولادی مجهز به میراگر ویسکوز
تئوری قابلیت اعتماد در کنار منحنیهای شکنندگی میزان تأثیرپذیری سازه از عدم قطعیتهای مدلسازی را نشان میدهد. این نمودارها احتمال فراگذشت از یک سطح خرابی مشخص را در مقابل پارامترهای لرزهای مشخص میکنند. در این مقاله تحلیل قابلیت اعتماد سیستم قاب خمشی تقویتشده با میراگر ویسکوز با اعمال عدم قطعیت در تحریک لرزهای ورودی و مشخصات سازهای و به دست آوردن منحنیهای شکنندگی انجام شده است. برای این منظور تحلیل دینامیکی افزایشی غیرخطی بر روی قاب 5 و10طبقه، مدلسازی شده در نرمافزار OpenSees تحت مجموعه 22 زوج شتابنگاشت رکوردهای حوزه دور اعمال شده است. همچنین به کمک روش مونتکارلو 10000 منحنی شکنندگی جهت تعیین منحنی شکست نهایی شبیهسازی شد. نتایج نشان میدهد با افزایش طبقات سازه تأثیر لحاظ نمودن عدم قطعیت در پاسخ سازهها قابلتوجه میباشد. بر اساس نتایج با در نظر گرفتن عدم قطعیت در قابهای 5 و 10 طبقه در احتمال فرو ریزش50 درصد مقدار شتاب طیفی (Sa) متناظر بهترتیب 1/7 درصد و3/9 درصد نسبت به زمانی که عدم قطعیت در مشخصات سازهای در نظر گرفته نشود، کمتر میگردد. همچنین در مقادیر شتاب طیفی متناظر با پریود اصلی سازه برای قاب 5 طبقه و 10طبقه با در نظر گرفتن عدم قطعیت درصد احتمال شکست بهترتیب حدود 4/52 درصد و 7/74 درصد بیشتر میشود.
http://www.bese.ir/article_243556_7b42ad01ed0cb8b015b03b9cf69b8254.pdf
2020-12-21
113
127
تحلیل قابلیت اعتماد
میراگر ویسکوز
سازه فولادی
منحنی شکست
فؤاد
کندری
std_foad.kondori@khu.ac.ir
1
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
AUTHOR
غلامرضا
نوری
r.nouri@khu.ac.ir
2
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
پیمان
همامی
homami@khu.ac.ir
3
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
AUTHOR
1. Moehle, J. and Deierlein, G.G. (2004) A framework methodology for performance-based earthquake engineering. 13th World Conference on Earthquake Engineering, 679.
1
2. Rahimi, S. and Nemati, M. (2015) Introduction to Reliability Methods and its Applications in Structural Engineering. First National Conference on Applied Research in Civil Engineering (in Persian).
2
3. Rezaei, F., Gerami, M., and Naderpour, H. (2017) Evaluation of seismic reliability of steel moment resisting frames rehabilitated by concentric braces with probabilistic models. Journal of Structural and Construction Engineering (JSCE), 4(2), 5-18 (in Persian).
3
4. Liel, A.B., Haselton, C.B., Deierlein, G.G., and Baker, J.W. (2009) Incorporating modeling uncertainties in the assessment of seismic collapse risk of buildings. Structural Safety, 31(2), 197-211.
4
5. Altieri, D., Tubaldi, E., Patelli, E., and Dall’ Asta, A. (2017) Assessment of optimal design methods of viscous dampers. Procedia Engineering, 199, 1152-1157.
5
6. Guo, A., Xu, Y., and Wu, B. (2002) Seismic reliability analysis of hysteretic structure with viscoelastic dampers. Engineering Structures, 24(3), 373-383.
6
7. Mahsuli, M. (2012) Probabilistic Models, Methods, and Software for Evaluating Risk to Civil Infrastructure. University of British Columbia.
7
8. Mahsuli, M. and Haukaas, T. (2013) The Computer Program Rt. (The University of British columbia) Retrieved: http://terje.civil.ubc.ca/the-computer-program-rt/.
8
9. Mahsuli, M. and Haukaas, T. (2012) Computer program for multimodel reliability and optimization analysis. Journal of Computing in Civil Engineering, 27(1), 87-98.
9
10. Dall’Asta, A., Scozzese, F., Ragni, L., and Tubaldi, E. (2017) Effect of the damper property variability on the seismic reliability of linear systems equipped with viscous dampers. Bulletin of Earthquake Engineering, 15(11), 5025-5053.
10
11. Agency, F.E. (2009) Quantification of Building Seismic Performance Factors. FEMA P695.
11
12. Maniei, S., Sarvoghad moghaddam, A., and Ghafouri ashtiani, M. (2016) Probabilistic Assessment of the Asymmetric Collapsing Short Buildings in the Plan. Bulletin of Earthquake Science and Engineering, 3(2), 47-69, (in Persian).
12
13. Karavasilis, T.L. (2016) Assessment of capacity design of columns in steel moment resisting frames with viscous dampers. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 88, 215-222.
13
14. Karavasilis, T. and Konstantinos, K. (2019) Limits for the interstorey drift sensitivity coefficient θ of steel MRFs with viscous dampers designed according to Eurocode 8. Dynamics and Earthquake Engineering, 117, 203-215.
14
15. Agency, F.E. (2003) HAZUS-MH MR4 Technical Manual. National Institute of Building Sciences and Federal Emergency Management Agency (NIBS and FEMA), 213.
15
16. Agency, F.E. (2000) Recommended Seismic Design Criteria for New Steel Moment-Frame Buildings. FEMA350, 196.
16
17. Vamvatsikos, D. and Cornell, C.A. (2004) Applied incremental dynamic analysis. Earthquake Spectra, 20(2), 523-553.
17
18. Bucher, C.G. and Bourgund, U. (1990) A fast and efficient response surface approach for structural reliability problems. Structural Safety, 7(1), 57-66.
18
19. Myers, R.H. and Carter, W.H. (1973) Response surface techniques for dual response systems. Technometrics, 15(2), 301-317.
19
20. Zhang, Z.Y., Huang, W.B., Zhou, Y.F., and Song, T.S. (2012) Seismic reliability analysis of complex structure. Advanced Materials Research, 446, 2321-2325. Trans Tech Publ.
20
21. Lignos, D.G. and Krawinkler, H. (2011) Deterioration modeling of steel components in support of collapse prediction of steel moment frames under earthquake loading. Journal of Structural Engineering, 137(11), 1291-1302.
21
22. Wolfe, R., Yun, H.B., Masri, S., Tasbihgoo, F., and Benzoni, G. (2008) Fidelity of reduced‐order models for large‐scale nonlinear orifice viscous dampers. Structural Control and Health Monitoring: The Official Journal of the International Association for Structural Control and Monitoring and of the European Association for the Control of Structures, 15(8), 1143-1163.
22
ORIGINAL_ARTICLE
استفاده از روش تجزیه متعامد بهینه جهت استخراج اطلاعات مودال سازهها تحت اثر بارهای ضربهای
تعیین مشخصات مودال سازهها نظیر فرکانسهای طبیعی و نسبتهای میرایی، از جمله موضوعات پر اهمیت در مهندسی سازه به شمار میرود. در این راستا ارائه یک روش آزمایشگاهی کمهزینه و پایدار در برابر انواع نویزها همواره حائز اهمیت است. در مقاله حاضر روش جدیدی جهت تعیین فرکانسهای طبیعی و نسبتهای میرایی سازهها با استفاده از تکنیک ریاضی تجزیه متعامد بهینه ارائه شده است. در این روش از پاسخ ارتعاشی سازه به بارهای ضربهای، بدون نیاز به محاسبه اندازه ضربه استفاده میشود. یکی از نقاط قوت روش پیشنهادی، تجمیع نویز آزمایشگاهی در مودهای بیاهمیت بالا میباشد. بهعبارتدیگر در فرایند محاسبه فرکانسهای مربوط به چند مود اول، نویز آزمایشگاهی وارد محاسبات نمیشود و در مودهای بالاتر که از اهمیت کمتری برخوردارند، تجمیع خواهد شد. کارایی روش جدید با استفاده از شبیهسازی عددی و نیز صحتسنجی آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. روش پیشنهادی به دلیل سادگی، کمهزینه بودن و عدم نیاز به تجهیزات پیشرفته آزمایشگاهی میتواند بهعنوان ابزاری مفید جهت تعیین اطلاعات مودال یک سازه و همچنین کنترل نتایج بهدستآمده از روشهای آزمایشگاهی دیگر بهکار رود.
http://www.bese.ir/article_243557_84e2922dbc5ead13d9397b17e1468cab.pdf
2020-12-21
129
145
فرکانس طبیعی
نسبت میرایی
تجزیه متعامد بهینه
بار ضربهای
آزمایش دینامیکی
امیر
زایری بغلانی نژاد
amir.zayeri@gmail.com
1
گروه سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
AUTHOR
موسی
محمودی صاحبی
m.mahmoudi@sru.ac.ir
2
گروه سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
1. Ewins, D.J. (2000) Modal Testing: Theory, Practice and Application. Research Studies Press LTD, Baldock, Hertfordshire, England.
1
2. Ewins, D.J. (2000) Basics and state-of-the-art of modal testing. Sadhana, 25(3), 207-220.
2
3. Yin, H.P. and Duhamel, D. (2000) Finite difference formulation for modal parameter estimation. Journal of sound and vibration, 231(2), 259-275.
3
4. Lardies, J. and Gouttebroze, S. (2002) Identification of modal parameters using the wavelet transform. International Journal of Mechanical Sciences, 44(11), 2263-2283.
4
5. Le, T.P. and Argoul, P. (2004) Continuous wavelet transform for modal identification using free decay response. Journal of Sound and Vibration, 277(1-2), 73-100.
5
6. Yang, K., Yu, K., and Li, Q. (2013) Modal parameter extraction based on Hilbert transform and complex independent component analysis with reference. Mechanical Systems and Signal Processing, 40(1), 257-268.
6
7. Yan, W.J. and Katafygiotis, L.S. (2015) A two-stage fast Bayesian spectral density approach for ambient modal analysis. Part I: posterior most probable value and uncertainty. Mechanical Systems and Signal Processing, 54, 139-155.
7
8. Yan, W.J. and Katafygiotis, L.S. (2015) A two-stage fast Bayesian spectral density approach for ambient modal analysis. Part II: Mode shape assembly and case studies. Mechanical Systems and Signal Processing, 54, 156-171.
8
9. Amezquita-Sanchez, J.P. and Adeli, H. (2016) Signal processing techniques for vibration-based health monitoring of smart structures. Archives of Computational Methods in Engineering, 23(1), 1-15.
9
10. Perez-Ramirez, C.A., Amezquita-Sanchez, J.P., Adeli, H., Valtierra-Rodriguez, M., Romero-Troncoso, R.D.J., Dominguez-Gonzalez, A., and Osornio-Rios, R.A. (2016) Time-frequency techniques for modal parameters identification of civil structures from acquired dynamic signals. Journal of Vibroengineering, 18(5), 3164-3185.
10
11. Sirca Jr, G.F. and Adeli, H. (2012) System identification in structural engineering. Scientia Iranica, 19(6), 1355-1364.
11
12. Rathinam, M. and Petzold, L.R. (2003) A new look at proper orthogonal decomposition. SIAM Journal on Numerical Analysis, 41(5), 1893-1925.
12
13. Feeny, B.F. and Liang, Y. (2003) Interpreting proper orthogonal modes of randomly excited vibration systems. Journal of Sound and Vibration, 265(5), 953-966.
13
14. Han, S. and Feeny, B. (2003) Application of proper orthogonal decomposition to structural vibration analysis. Mechanical Systems and Signal Processing, 17(5), 989-1001.
14
15. Allison, T.C. (2007) System Identification via the Proper Orthogonal Decomposition. Ph.D. Dissertation Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia.
15
16. Kallinikidou, E., Yun, H.B., Masri, S.F., Caffrey, J.P., and Sheng, L.H. (2013) Application of orthogonal decomposition approaches to long-term monitoring of infrastructure systems. Journal of Engineering Mechanics, 139(6), 678-690.
16
17. Napolitano, K.L. (2016) ‘Using singular value decomposition to estimate frequency response functions’. In: Topics in Modal Analysis & Testing, 10, Springer, Cham, 27-43.
17
18. Liang, Y.C., Lee, H.P., Lim, S.P., Lin, W.Z., Lee, K.H., and Wu, C.G. (2002) Proper orthogonal decomposition and its applications-Part I: Theory. Journal of Sound and vibration, 252(3), 527-544.
18
19. Lumley, J.L. (1970) Stochastic Tools in Turbulence. New York: Academic press.
19
20. Kosambi, D. (1943) Statistics in function space. Journal of Indian Mathematical Society, 7, 76-88.
20
21. Karhunen, K. (1946) Uber Lineare Methoden in der Wahrscheinlichkeitsrechnung. Annals of Academic Science Fennicae, Series A1 Mathematics and Physics, 37, 3-79.
21
22. Loeve, M. (1948) Fonctions Al´eatoires du Second Ordre. In: Processus Stochastiques et Mouvement Brownien, P. Levy (ed.), Gauthier-Villars.
22
23. Pougachev, V.S. (1953) General theory of the correlations of random functions. Izvestiya Akademii Nauk USSR, 17, 1401-1402.
23
24. Obukhov, M. A. (1954) Statistical description of continuous fields. Transactions of the Geophysical International Academy Nauk USSR 24, 3-42.
24
25. Sirovich, L. (1987) Turbulence and the dynamics of coherent structures. II. Symmetries and trans-formations. Quarterly of Applied Mathematics, 45(3), 573-582.
25
26. Fitzsimons, P.M. and Rui, C. (1993) Determining low dimensional models of distributed systems. Advances in Robust and Nonlinear Control Systems, 53, 9-15.
26
27. Eftekhar Azam, S. (2014) Online Damage Detection in Structural Systems: Applications of Proper Orthogonal Decomposition, and Kalman and Particle Filters. Springer Science & Business Media.
27
28. Chopra, A.K. (2016) Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering. 5th Ed., Prentice Hall.
28
29. Ebrahimian, H., Astroza, R., Conte, J.P., and de Callafon, R.A. (2017) Nonlinear finite element model updating for damage identification of civil structures using batch Bayesian estimation. Mechanical Systems and Signal Processing, 84, 194-222.
29
30. Havaran, A. and Mahmoudi Sahebi, M. (2020) Extracting structural dynamic properties utilizing close photogrammetry method. Measurement, 150, 107092.
30
ORIGINAL_ARTICLE
تکنیکهای ارزیابی ظرفیت باربری پی سطحی زبر با روش خطوط مشخصهی تنش
برآورد ظرفیت باربری پیهای سطحی همواره مورد نیاز مهندسین بوده است. روش مشخصههای تنش برای حل مسائل ظرفیت باربری پیهای مستقر بر فضای نیمبینهایت به دلیل سادگی، سرعت در انجام محاسبات و عدم نیاز به مشبندی و مدلهای رفتاری پیچیدهی خاک، تکنیکی کارآمد و مؤثر است. در نوشتار حاضر، ابتدا فرمولبندی ریاضی روش خطوط مشخصهی تنش بهاختصار تشریح شده است. نحوهی بهکارگیری آن در ارزیابی ظرفیت باربری پیهای زبر و تکنیکهای مختلف حل مسئلهی زبری بررسی شده است. سپس، چگونگی در نظر گرفتن یکنواختی یا غیریکنواختی شیب فشار تماس وارد بر کف پی و تأثیر آن بر ضرایب ظرفیت باربری پیها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. اثرات ناشی از نحوهی ملحوظ نمودن زبری به روشهای مختلف بر این ضرایب سهگانه با یکدیگر مقایسه شده است. در نهایت، به چالشهای جدید و مهم پیش رو در استفاده از روش مشخصههای تنش در بررسی اثرات زبری بر ظرفیت باربری پی پرداخته شده است.
http://www.bese.ir/article_243559_0cced0864e4c2851f7ab97d4daa0c37d.pdf
2020-12-21
147
161
پی سطحی زبر
ضرایب ظرفیت باربری
روش خطوط مشخصهی تنش
گوهی منحنی شکل غیرخمیری
شروین
احمدی
st_sh_ahmadi@azad.ac.ir
1
گروه مهندسی عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
محسن
کمالیان
kamalian@iiees.ac.ir
2
پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
AUTHOR
فرجاله
عسکری
askari@iiees.ac.ir
3
پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
AUTHOR
1. Terzaghi, K. (1943) Theoretical Soil Mechanics. Wiley, New York.
1
2. Taylor, D. (1948) Fundamentals of Soil Mechanics. Chapman and Hall, Limited, New York.
2
3. Meyerhof, G.G. (1951) The ultimate bearing capacity of foudations. Geotechnique, 2(4), 301-332.
3
4. Richards Jr, R., Elms, D.G., and Budhu, M. (1993) Seismic bearing capacity and settlements of foundations. Journal of Geotechnical Engineering, 119(4), 662-674.
4
5. Farzaneh, O., Askari, F., and Ganjian, N. (2008) Three-dimensional stability analysis of convex slopes in plan view. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 134(8), 1192-1200.
5
6. Farzaneh, O., Askari, F. and Yeganeh Khaksar, R. (2010) Bearing Capacity of Foundations Located on Concave Slopes in Plan View Using Upper Bound Theorem. Journal of Civil and Surveying Engineering, 44(2), 215-224 (in Persian).
6
7. Hjiaj, M., Lyamin, A.V., and Sloan, S.W. (2005) Numerical Limit Analysis Solutions for the Bearing Capacity Factor Nγ. International Journal of Solids and Structures, 42(5-6), 1681-1704.
7
8. Lyamin, A.V. and Sloan, S.W. (2002) lower bound limit analysis using non‐linear programming. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 55(5), 573-611.
8
9. Lyamin, A.V. and Sloan, S.W. (2002) Upper bound limit analysis using linear finite elements and non‐linear programming. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomecha-nics, 26(2), 181-216.
9
10. Askari, F. and Farzaneh, O. (2003) Upper-bound solution for seismic bearing capacity of shallow foundations near slopes. Geotechnique, 53(8), 697-702.
10
11. Kumar, J. and Khatri, V.N. (2008) Effect of footing roughness on lower bound Nγ values. International Journal of Geomechanics, 8(3), 176-187.
11
12. Kumar, J. and Khatri, V.N. (2011) Bearing capacity factors of circular foundations for a general c–φ soil using lower bound finite elements limit Analysis. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 35(3), 393-405.
12
13. Kumar, J. and Kouzer, K.M. (2007) Effect of footing roughness on bearing capacity factor N. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 133(5), 502-511.
13
14. Lyamin, A.V., Salgado, R., Sloan, S.W., and Prezzi, M. (2007) Two-and three-dimensional bearing capacity of footings in sand. Géotechnique, 57(8), 647-662.
14
15. Griffiths, D.V. (1982) Computation of bearing capacity factors using finite elements. Geotechnique, 32(3), 195-202.
15
16. Frydman, S. and Burd, H.J. (1997) Numerical studies of bearing-capacity factor Nγ. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 123(1), 20-29.
16
17. Loukidis, D. and Salgado, R. (2009) Bearing capacity of strip and circular footings in sand using finite elements. Computers and Geotechnics, 36(5), 871-879.
17
18. Manoharan, N. and Dasgupta, S.P. (1995) Bearing capacity of surface footings by finite elements. Computers and Structures, 54(4), 563-586.
18
19. Erickson, H.L. and Drescher, A. (2002) Bearing capacity of circular footings. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 128(1), 38-43.
19
20. Sokolovski, V.V. (1960) Statics of soil media (translated from Russian by DH Jones and AN schofield). Butterworth, London, England, 21, 369-395.
20
21. Martin, C.M. (2005) Exact Bearing Capacity Calculations Using the Method of Characteristics. In: Proceedings of the IACMAG, Turin, 441-450.
21
22. Kumar, J. and Mohan Rao, V.B.K. (2002) Seismic bearing capacity factors for spread foundatins. Geotechnique, 52(2), 79-88.
22
23. Kumar, J. and Mohan Rao, V.B.K. (2003) Seismic bearing capacity of foundations on slops. Geotechnique, 53(3), 347-361.
23
24. Kumar, J. (2009) The variation of Nγ with footing roughness using the method of characteristics. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 33(2), 275-284.
24
25. Kumar, J. (2003) Nγ for rough strip footing using the method of characteristics. Canadian Geotech-nical Journal, 40(3), 669-674.
25
26. Smith, C.C. (2005) Complete limiting stress solutions for the bearing capacity of strip footings on a Mohr-Coulomb soil. Géotechnique, 55(8), 607-612.
26
27. Kumar, J. and Ghosh, P. (2005) Bearing capacity factor Nγ for ring footings using the method of characteristics. Canadian Geotechnical Journal, 42(5), 1474-1484.
27
28. Martin, C.M. (2003) New software for rigorous bearing capacity calculations. Proc. British Geotech. Assoc. Int. Conf. on Found., Dundee, 581-592.
28
29. Sun, J.P., Zhao, Z.Y., and Cheng, Y.P. (2013) Bearing capacity analysis using the method of charac-teristics. Acta Mechanica Sinica, 29(2), 179-188.
29
30. Bolton, M.D. and Lau, C.K. (1993) Vertical bearing capacity factors for circular and strip footings on Mohr-Coulomb Soil. Canadian Geotechnical Journal, 30(6), 1024-1033.
30
31. Martin, C.M. (2004) ABC-analysis of bearing capacity v1.0. Software and documentation. http://www.eng.ox.ac.uk/civil/people/cmm/software/abc. Accessed 14 Dec 2014.
31
32. Casablanca, O., Cascone, E., and Biondi, G. (2016). The static and seismic bearing capacity factor Nγ for footings adjacent to slopes. Procedia Engineering, 158, 410-415.
32
33. Cascone, E. and Casablanca, O. (2016). Static and seismic bearing capacity of shallow strip footings. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 84, 204-223.
33
34. Kamalian, M., Behnia, C., Lotfizadeh, M., and Rastegar, A. (2011) Considerations about load inclination effect on seismic bearing capacity factors of strip foundations. Journal of Civil and Surveying Engineering, 45(4), 495-504 (in Persian).
34
35. Kamalian, M., Goldasteh, M., Amoli, R., and Rahmani, I. (2013) Estimation of seismic bearing capacity coefficients of strip foundations adjacent to the top of slops by the stress characteristic method. Sharif Journal of Civil Engineering, 29-2(3), 81-90 (in Persian).
35
36. Kamalian, M. (2014) Estimation of Seismic Bearing Capacity of Strip Foundations on Slopes by the Stress Characteristic Method. Research Report, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES) 6309-p.93-1 (in Persian).
36
37. Kamalian, M. (2007) Estimation of Friction Effect on Seismic Bearing Capacity of Strip Foundations by the Characteristic Method. Research Report, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES) 6118-p.89-4 (in Persian).
37
38. Jahanandish, M. and Keshavarz, A. (2005) Seismic bearing capacity of foundations on reinforced soil slopes. Geotextiles and Geomembranes, 23(1), 1-25.
38
39. Keshavarz, A., Jahanandish, M., and Ghahramani, A. (2011) Seismic bearing capacity analysis of reinforced soils by the method of stress characteristics. IJST, Transactions of Civil Engineering, 35, 185-197.
39
40. Ames, W.F. (1992) Numerical Methods for Partial Differential Equations. Boston: Academic Press.
40
41. Booker, J.R. and Davis, E.H. (1977) 'Stability analysis by plasticity theory'. In: Desai CS, Christian JT (Eds), Numerical Methods in Geotechnical Engineering. McGraw Hill, New York, 719-748.
41
42. Larkin, L.A. (1968) Theoretical bearing capacity of very shallow footings. Journal of the Soil Mecha-nics and Foundations Division, 94(6), 1347-1360.
42
43. James, R.G. and Bransby, P. (1970) Experimental and theoretical investigations of a passive earth pressure problem. Geotechnique, 20(1), 17-37.
43
44. Graham, J. (1971) Calculation of passive pressure in sand. Canadian Geotechnical Journal, 8(4), 566-578.
44
45. Lee, I.K. and Herington, J.R. (1972) A theoretical study of the pressures acting on a rigid wall by a sloping earth or rockfill. Geotechnique, 22(1), 1-26.
45
46. Behnia, C. and Tabatabai, A.M. (1988) 'Plastic Equilibrium'. In: Soil Mechanics, 1, (Ed.) Tehran University Pub. Co., Tehran, 357-408 (in Persian).
46
47. Behnia, C. and Tabatabai, A.M. (1989) 'Surface Footings'. In: Soil Mechanics, 2, (Ed.) Tehran University Pub. Co., Tehran, 185-257 (in Persian).
47
48. Lundgren, H. and Mortensen, K. (1953) Determination by the theory of plasticity of the bearing capacity of continuous footings on sand. In: Proceedings of the Third International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Zürich, Switzerland, 409-412.
48
49. Michalowski, R. (1997) An estimate of the influence of soil weight on bearing capacity using limit analysis. Soils and Foundations, 37(4), 57-64.
49
50. Hill, R. (1950) The Mathematical Theory of Plasticity. Clarendon Press: Oxford University, London.
50
51. Ahmadi, S., Kamalian, M., and Askari, F. (2020) Evaluation of the static bearing capacity coefficients of rough strip footing using the stress characteristics method. Int. J. Civ. Eng., 19, 155-165.
51
52. Ahmadi, S., Kamalian, M. and Askari, F., (2020) Considerations on bearing capacity factors of rough strip footing using the stress characteristics method. Iran J. Sci. Technol. Trans. Civ. Eng., 1-11.
52